Гидравлический разрыв пласта (ГРП) применяют для воздействия на плотные низкопроницаемые коллекторы, а также при большом радиусе загрязнения ПЗП. При этом в зависимости от геологических характеристик пласта и системы разработки месторождения создается система закрепленных трещин определенной протяженности: от 10 до 30—50 м.
Глубокопроникающий гидроразрыв
пласта (ГГРП) с созданием более протяженных трещин производят в коллекторах с
проницаемостью менее 50 × 10-3 мкм2.
Для обеспечения эффективности
процесса гидроразрыва перед выбором расклинивающего материала необходимо
определить оптимальную длину трещины в зависимости от проницаемости пласта с
учетом радиуса зоны дренирования скважины и близости нагнетательных скважин.
Теоретическая зависимость оптимальной полудлины трещины L (расстояние от ствола скважины до вершины трещины) от проницаемости
пласта k приведена в табл. 6. При
выборе L необходимо учитывать радиус
зоны дренирования скважины и близость нагнетательных скважин. Расстояние до
ближайшей нагнетательной скважины должно быть не менее 500 м. Оптимальная
величина L не должна выходить за
пределы зоны дренирования скважины.
В коллекторах толщиной свыше 30
м процесс гидроразрыва проводят по технологии поинтервального ГРП.
В скважинах, совместно
эксплуатирующих многопластовые залежи, с целью воздействия на отдельные
объекты применяют селективный ГРП.
С целью повышения эффективности
ГРП предварительно проводят щелевую ГПП.
В качестве закрепляющих трещин
материалов на глубинах до 2400 м используют фракционированный песок по ТУ
39-982—94, свыше 2400 м — искусственные среднепрочностные по ТУ 39-014700-02—92
и высокопрочностные по ТУ 39-1565—91 расклинивающие материалы (проппанты).
Для осуществления процесса
гидроразрыва используют технологические жидкости на водной и углеводородной
основах.
Таблица 6
Зависимость оптимальной полудлины
трещины
от проницаемости пласта
k 10-3 мкм2 |
100 |
10 |
1 |
0.5 |
0.1 |
0.05 |
L, м |
40-65 |
50-90 |
100-190 |
135-250 |
250-415 |
320-500 |
Выбор
типа жидкости гидроразрыва осуществляется в соответствии с пластовыми
условиями (литологии, температуры, давления и т.п.). При этом учитывается
совместимость выбранной жидкости с матрицей пласта и пластовыми флюидами. При
содержании в пласте водочувствительных глин необходимо использовать жидкость
на углеводородной основе. Кроме этого, такие жидкости обладают низким
коэффициентом инфильтрации и способны создавать более протяженные трещины.
Технологические
жидкости для ГРП должны удовлетворять следующим основным требованиям:
§
при минимальных
затратах жидкости обеспечивать формирование трещин большой протяженности;
§
вязкость должна
обеспечивать высокую несущую способность песка (проппанта), достаточную для
транспортирования и равномерного размещения в трещине гидроразрыва
расклинивающего материала и создания заданной раскрытости трещин;
§
обладать низким
гидравлическим сопротивлением и достаточной сдвиговой устойчивостью для обеспечения
максимально возможной в конкретных геолого-технических условиях скорости
нагнетания жидкости;
§
не снижать
проницаемость обрабатываемой зоны пласта;
§
обладать высокой
стабильностью жидкостной системы при закачке;
§
легко удаляться
из пласта после проведения процесса;
§
обладать
регулируемой способностью деструктироваться в пластовых условиях, не образуя
при этом нерастворимого твердого осадка, снижающего проводимость пласта и не
создающего должного распределения расклинивающего материала в трещине гидроразрыва.
Основными технологическими
параметрами для контроля за процессом ГРП следует считать
§
темп и объемы
закачки,
§
устьевое
давление,
§
концентрацию
песка (проппанта) в суспензии.
В общем виде технология
применения жидкости для проведения ГГРП не отличается от технологии,
используемой при ГРП. При проведении работ используемое оборудование включает
цементировочные агрегаты (ЦА-320М, ЦА-400, АН-700), пескосмесительные агрегаты
(4ПА, УСП-50), блоки манифольдов (1БМ-700,1БМ-700С), емкости.
После
проведения подготовительных операций, включающих спуск и посадку пакера,
установку арматуры, доставляют технологические жидкости, расклинивающий агент,
производят расстановку наземного оборудования, проверку и опрессовку всех трубопроводов
и пакера. Перед началом процесса делается контроль технологических свойств
жидкостей.
Системы на водной основе можно
готовить в емкостях любого типа. Емкости для приготовления углеводородных
систем обязательно должны быть закрытыми в целях безопасности и для исключения
попадания внутрь атмосферных осадков. В зимнее время емкости необходимо
оборудовать системой обогрева.
После обвязки устья скважины
нагнетательные трубопроводы спрессовываются на ожидаемое давление при ГРП с
коэффициентом запаса прочности:
Рабочее давление,
МПа - <20 20-56
56-65 >65
Коэффициент
запаса прочности - 1,5 1,4 1,3 1,25
Продолжительность
выдержки под давлением не менее 3 мин.